RU2299839C1 - Device for protection of spacecraft and space stations against impact action of space medium particles - Google Patents

Device for protection of spacecraft and space stations against impact action of space medium particles Download PDF

Info

Publication number
RU2299839C1
RU2299839C1 RU2005138100/11A RU2005138100A RU2299839C1 RU 2299839 C1 RU2299839 C1 RU 2299839C1 RU 2005138100/11 A RU2005138100/11 A RU 2005138100/11A RU 2005138100 A RU2005138100 A RU 2005138100A RU 2299839 C1 RU2299839 C1 RU 2299839C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
compact
particle
protection
size
elements
Prior art date
Application number
RU2005138100/11A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Михайлович Кононенко (RU)
Михаил Михайлович Кононенко
Александр Игоревич Малкин (RU)
Александр Игоревич Малкин
Тимофей Александрович Шумихин (RU)
Тимофей Александрович Шумихин
Original Assignee
Михаил Михайлович Кононенко
Александр Игоревич Малкин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Михаил Михайлович Кононенко, Александр Игоревич Малкин filed Critical Михаил Михайлович Кононенко
Priority to RU2005138100/11A priority Critical patent/RU2299839C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2299839C1 publication Critical patent/RU2299839C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: device for protection of spacecraft against space medium particles.
SUBSTANCE: proposed device has cellular protective shield consisting of compact heavy members located discretely and secured on bearing base. Compact heavy members are made from dense material. Size of cell does not exceed half the size of particle and size of compact heavy member does not exceed ¼ of minimum size of particle. Screen may be used as bearing base in which heavy compact members are secured. Bearing base may be made from light fabric or from non-woven material of low density. Compact heavy members may be made from aluminum, steel, copper or composite material containing tungsten. "Tungsten-nickel-iron" alloy may be used as composite material.
EFFECT: high speed and depth of penetration of protective shield members into striking particle; enhanced efficiency of protection; reduced mass of protective shield.
5 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к средствам защиты космических аппаратов и станций от высокоскоростных частиц космической среды и может использоваться для защиты космических аппаратов от механических повреждений.The invention relates to the protection of spacecraft and stations from high-speed particles of the space environment and can be used to protect spacecraft from mechanical damage.

Концепция экранной защиты, состоящая в установке экрана на некотором расстоянии перед защищаемой стенкой, была предложена Уиплом еще в 1947 г. Экран обеспечивает фрагментацию системы ударник-преграда при космических скоростях удара, а поперечный разлет фрагментов после экрана - уменьшение плотности потока импульса на защищаемой стенке.The concept of screen protection, which consisted in installing the screen at a distance in front of the wall to be protected, was proposed by the Diploma as early as 1947. The screen provides fragmentation of the impactor-barrier system at cosmic impact speeds, and the transverse expansion of fragments after the screen reduces the density of the pulse flux on the protected wall.

Противоударная стойкость защиты по принятой в настоящее время методике ее оценки для космических аппаратов определяется зависимостью dc=dc(ν), где dc - критический диаметр алюминиевого шарика, разделяющий области пробивания и непробивания защищаемой стенки, ν - скорость удара. Для условий околоземного космического пространства защита современных космических модулей обеспечивает величину dc~1 см при скорости удара ν~7 км/с. В общем случае необходимая противоударная стойкость защиты определяется при заданном уровне безопасности распределением частиц по массам и скоростям при заданной пространственной ориентации защищаемой стенки.Shock resistance of protection according to the currently accepted methodology for evaluating it for spacecraft is determined by the dependence d c = d c (ν), where d c is the critical diameter of the aluminum ball separating the areas of penetration and non-penetration of the protected wall, ν is the speed of impact. For near-Earth space conditions, the protection of modern space modules provides a value of d c ~ 1 cm at an impact velocity of ν ~ 7 km / s. In the general case, the necessary shock resistance of the protection is determined at a given level of safety by the distribution of particles by mass and speed for a given spatial orientation of the protected wall.

Затраты массы на построение экранной защиты современных космических модулей сравнимы с массой защищаемой стенки и превосходят 10 кг/м2. Высокая стоимость вывода в космос каждого килограмма массы обусловливает потребность в снижении затрат на защиту космических модулей при данной ее стойкости.The mass costs for the construction of screen protection of modern space modules are comparable with the mass of the protected wall and exceed 10 kg / m 2 . The high cost of launching every kilogram of mass into space necessitates a reduction in the cost of protecting space modules for a given durability.

Качество защиты определяется, главным образом, эффективностью дробления частиц (характерным размером фрагментов разрушения) и величиной угла конуса разлета фрагментов (поперечным импульсом, приобретенным фрагментами в результате ударного разрушения частицы). Полная энергия облака фрагментов в системе центра масс определяется только массой разрушенной части экрана и не зависит от деталей его конструкции. Особенности конструкции, однако, оказывают существенное влияние на соотношение между интегральными величинами кинетической и внутренней энергии и на распределение энергии по массе ударника и разрушенной части экрана.The quality of protection is determined mainly by the efficiency of fragmentation of the particles (the characteristic size of the fracture fragments) and the angle of the cone of expansion of the fragments (by the transverse impulse acquired by the fragments as a result of impact destruction of the particle). The total energy of the cloud of fragments in the center of mass system is determined only by the mass of the destroyed part of the screen and does not depend on the details of its design. Design features, however, have a significant impact on the relationship between the integral values of kinetic and internal energy and on the energy distribution over the mass of the projectile and the destroyed part of the screen.

В качестве экрана обычно используется тонкая алюминиевая пластина. Для оценки величины импульса, переданного ударнику при столкновении с тонкой пластиной, в статье (D.E.Grady, N.A.Winfree. Impact fragmentation of high - velocity compact projectiles on thin plates: a physical and statistical characterization of fragment debris. Int. J. Impact Eng. 26 (2001), 249-262) предложена простая геометрическая модель, согласно которой только нормальная к поверхности ударника компонента скорости пластины участвует в передаче ему импульса. Справедливость этого предположения подтверждена сравнением расчетов с результатами натурных и вычислительных экспериментов. Причина адекватности такой модели представляется вполне прозрачной. Нормальная к поверхности ударника компонента скорости пластины порождает в нем ударную волну, перенос импульса в которой осуществляется со скоростью порядка звуковой. Тангенциальная компонента скорости должна была бы порождать в ударнике сдвиговую волну. Однако амплитуда этой волны ограничена величиной предела текучести в ударно-сжатом материале, очень малой в сравнении с характерной величиной давления, а в гидродинамическом приближении просто равной нулю. Другой возможный механизм переноса тангенциальной компоненты импульса связан с вязкостью. Этот механизм также неэффективен, поскольку вязкость ударно-сжатых материалов невелика. При типичных для ударного нагружения скоростях деформации вязкость большинства металлов составляет по порядку величины 103 Па·с и слабо зависит от скорости деформации (А.А.Дерибас. Физика упрочнения и сварки взрывом. Новосибирск: Наука, 1980).A thin aluminum plate is usually used as the screen. To estimate the momentum transmitted to the projectile during a collision with a thin plate, see (DEGrady, NAWinfree. Impact fragmentation of high - velocity compact projectiles on thin plates: a physical and statistical characterization of fragment debris. Int. J. Impact Eng. 26 ( 2001), 249-262) a simple geometric model is proposed, according to which only the component of the plate velocity normal to the surface of the impactor is involved in the transfer of momentum to it. The validity of this assumption is confirmed by comparing the calculations with the results of field and computational experiments. The reason for the adequacy of such a model seems quite transparent. The plate velocity component normal to the surface of the striker generates a shock wave in it, the momentum transfer in which occurs at a speed of the order of sound. The tangential component of velocity should have generated a shear wave in the impactor. However, the amplitude of this wave is limited by the yield strength in the shock-compressed material, which is very small in comparison with the characteristic pressure, and in the hydrodynamic approximation it is simply equal to zero. Another possible mechanism for the transfer of the tangential momentum component is related to viscosity. This mechanism is also inefficient, since the viscosity of shock-compressed materials is small. At strain rates typical of shock loading, the viscosity of most metals is of the order of 10 3 Pa · s and weakly depends on the strain rate (A.A. Deribas. Physics of hardening and explosion welding. Novosibirsk: Nauka, 1980).

Оценка толщины слоя материала ударника, вовлеченного в тангенциальное движение за счет вязкого переноса импульса за время ударного нагружения, показывает, что для пластины толщиной 1 мм толщина указанного слоя не превышает нескольких десятков или сотни микрон. Таким образом, тангенциальная компонента импульса локализована в очень тонком слое материала. Соответственно, переносом тангенциальной компоненты импульса при столкновении ударника с тонкой пластиной можно пренебречь.An estimate of the thickness of the layer of the material of the projectile involved in the tangential motion due to the viscous momentum transfer during impact loading shows that for a plate 1 mm thick, the thickness of this layer does not exceed several tens or hundreds of microns. Thus, the tangential component of the pulse is localized in a very thin layer of material. Accordingly, the transfer of the tangential component of the pulse in the collision of a projectile with a thin plate can be neglected.

При столкновении компактного ударника с пластиной низкая эффективность передачи тангенциальной компоненты импульса обусловлена сплошностью преграды, исключающей ее внедрение в тело ударника. При столкновении с сетчатой преградой происходит внедрение ее элементов - струн - в ударник. В представляющем интерес диапазоне скоростей соударения внедрение тонкой струны в ударник происходит по механизму кратерообразования. На начальном этапе в теле ударника формируется канавка, вытянутая в направлении струны. Струна при этом сильно деформируется; в конечном счете, материал струны, по крайней мере, частично оказывается размазанным по стенкам канавки. Передача импульса от внедряющегося элемента струны по нормали к стенкам канавки происходит по сравнительно быстрому механизму. Вдоль направления канавки, как и в случае столкновения со сплошной пластиной, перенос импульса осуществляется за счет вязкости, т.е. весьма медленно и неэффективно. Переносом компоненты импульса, направленной вдоль канавки, можно пренебречь и в случае сетчатых преград.In the collision of a compact projectile with a plate, the low transmission efficiency of the tangential component of the pulse is due to the continuity of the obstacle, which excludes its introduction into the body of the projectile. In a collision with a mesh barrier, its elements — strings — are introduced into the drummer. In the range of collision speeds of interest, the introduction of a thin string into the drummer occurs by the mechanism of crater formation. At the initial stage, a groove is formed in the body of the drummer, elongated in the direction of the string. The string is strongly deformed; ultimately, the string material is at least partially smeared along the walls of the groove. The momentum transfer from the implanting element of the string along the normal to the walls of the groove occurs by a relatively fast mechanism. Along the direction of the groove, as in the case of a collision with a solid plate, the momentum transfer is due to viscosity, i.e. very slow and inefficient. The transfer of the momentum component directed along the groove can also be neglected in the case of mesh barriers.

При равной удельной массе защитных экранов величина импульса, переданная сетчатым экраном, в среднем в 1,33 раза больше, чем сплошным. Во столько же больше и величина энергии облака фрагментов в системе центра масс.With equal specific gravity of the protective shields, the momentum transmitted by the mesh screen is on average 1.33 times larger than solid. The magnitude of the energy of the cloud of fragments in the center of mass system is just as much.

Наиболее близким аналогом предлагаемого изобретения является устройство для защиты космических аппаратов и станций от высокоскоростного ударного воздействия частиц космической среды (см. Eric L.Christiansen, Advanced meteoroid and debris shielding concepts, 1990, AIAA, 90-1336), включающее сетчатый защитный экран.The closest analogue of the present invention is a device for protecting spacecraft and stations from high-speed impact of particles of the space environment (see Eric L. Christiansen, Advanced meteoroid and debris shielding concepts, 1990, AIAA, 90-1336), including a mesh protective screen.

Технической задачей изобретения является повышение эффективности защиты и уменьшение массы защитной конструкции за счет направленного воздействия на ударяющую частицу с целью повышения дисперсности фрагментации системы ударник-преграда и увеличения угла разлета фрагментов.An object of the invention is to increase the efficiency of protection and reduce the mass of the protective structure due to the directed action on the impacting particle in order to increase the dispersion of fragmentation of the impactor-barrier system and increase the angle of expansion of fragments.

Такое воздействие можно обеспечить за счет проникания компактных массивных элементов защитного экрана внутрь ударника при высоких скоростях соударения, которое обеспечивается ячеистой структурой экрана или низкой плотностью несущей основы, на которой закреплены эти элементы.Such an effect can be achieved due to the penetration of compact massive elements of the protective screen into the striker at high impact speeds, which is provided by the cellular structure of the screen or the low density of the carrier base on which these elements are fixed.

Техническое решение обеспечивается тем, что в устройстве для защиты космических аппаратов и станций от высокоскоростного ударного воздействия частиц космической среды, включающем защитный экран, защитный экран представляет собой ячеистую конструкцию, выполненную в виде дискретно расположенных компактных массивных элементов, закрепленных на несущей основе, компактные массивные элементы выполнены из плотного материала, размер ячейки ячеистой конструкции не превышает половины, а размер компактного массивного элемента - одной четверти минимального характерного размера опасной частицы.The technical solution is provided by the fact that in the device for protecting spacecraft and stations from high-speed impact of particles of the space environment, including a protective screen, the protective screen is a cellular structure made in the form of discrete compact compact elements mounted on a carrier basis, compact massive elements made of dense material, the cell size of the cellular structure does not exceed half, and the size of the compact massive element is one quarter minimum characteristic size hazardous particles.

В качестве несущей основы используют сетку, при этом компактные массивные элементы закреплены в узлах сетки.A grid is used as a carrier base, while compact massive elements are fixed at the grid nodes.

В качестве несущей основы используют легкую ткань или нетканый материал низкой плотности.As the carrier base, lightweight fabric or low density nonwoven fabric is used.

Компактные массивные элементы как в случае сеточной основы, так и в случае сплошной низкоплотной основы образуют в плане дискретную периодическую решетку. Такое их расположение обеспечивает разгрузку ударно-сжатого материала частицы через промежутки между компактными частицами. Компактность массивных элементов обеспечивает более высокую величину передачи импульса от экрана ударяющей частице в сравнении с воздействием как сплошного, так и сетчатого экрана.Compact massive elements both in the case of a grid base and in the case of a continuous low-density base form a discrete periodic lattice in plan. Such their arrangement provides for the unloading of shock-compressed material of the particle through the gaps between the compact particles. The compactness of the massive elements provides a higher momentum transfer from the screen to the impacting particle in comparison with the action of both a continuous and a mesh screen.

В качестве плотного материала компактных массивных элементов используют или алюминий, или сталь, или медь, или композиционные материалы, включающие вольфрам. А в качестве композиционного материала используют сплав вольфрам-никель-железо.As a dense material of compact massive elements, either aluminum, or steel, or copper, or composite materials, including tungsten, are used. And as a composite material, a tungsten-nickel-iron alloy is used.

Соотношение между размером частицы (ударника) и размерами ячейки и компактного элемента относится к наиболее опасным частицам, которые определяются на основе требований, предъявляемых к противоударной стойкости защиты в конкретных условиях.The ratio between the size of the particle (impactor) and the size of the cell and the compact element refers to the most dangerous particles, which are determined on the basis of the requirements for shockproof protection in specific conditions.

Выбранное соотношение между этими размерами обеспечивает практически беспрепятственную разгрузку и разлет материала частицы в процессе ударного нагружения, а количество компактных элементов, воздействующих на частицу при соударении, достаточно для обеспечения приемлемого качества ее фрагментации.The selected ratio between these sizes provides almost unimpeded unloading and expansion of the particle material during shock loading, and the number of compact elements acting on the particle during collision is sufficient to ensure an acceptable quality of its fragmentation.

Для частиц, размер которых превышает заданный размер опасной частицы, размер ячейки не будет оптимальным, но эффективность ячеистого экрана будет выше в сравнении со сплошным экраном за счет более эффективной передачи импульса при внедрении плотных элементов экрана в ударяющую частицу.For particles whose size exceeds the specified size of the dangerous particle, the cell size will not be optimal, but the efficiency of the mesh screen will be higher in comparison with a solid screen due to more efficient momentum transfer when the dense screen elements are introduced into the impact particle.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена общая схема защитного экрана с расположением компактных элементов в узлах сетки, на фиг.2 - общая схема защитного экрана с периодическим расположением компактных элементов на низкоплотной несущей основе, на фиг.3 - иллюстрация фрагментации ударника в процессе внедрения в него компактных элементов экрана при высокоскоростном взаимодействии (в сечении)The invention is illustrated by drawings, in which Fig. 1 shows a general diagram of a protective shield with the arrangement of compact elements in grid nodes, Fig. 2 shows a general diagram of a protective shield with a periodic arrangement of compact elements on a low-density carrier base, and Fig. 3 is an illustration of fragmentation of a hammer in the process of introducing compact screen elements into it during high-speed interaction (in cross section)

Устройство включает защитный экран в виде ячеистой конструкции. Ячеистая конструкция представляет собой несущую основу 1, на которой дискретно расположены компактные массивные элементы 2. Компактные массивные элементы 2 выполнены из плотного материала, в качестве которого используют или алюминий, или сталь, или медь, или композиционные материалы, включающие вольфрам, в виде сплава вольфрам-никель-железо. Несущая основа 1 ячеистой конструкции может быть выполнена в виде сетки 3 (см. фиг.1). В случае выполнения несущей основы 1 в виде сетки 3 компактные массивные элементы 2 расположены в узлах сетки 3 с образованием ячеистой конструкции.The device includes a protective screen in the form of a cellular structure. The honeycomb structure is a supporting base 1, on which compact massive elements 2 are discretely arranged. Compact massive elements 2 are made of dense material, which is used either aluminum, or steel, or copper, or composite materials, including tungsten, in the form of a tungsten alloy nickel iron. The supporting base 1 of the cellular structure can be made in the form of a mesh 3 (see figure 1). In the case of the carrier base 1 in the form of a grid 3, compact massive elements 2 are located in the nodes of the grid 3 with the formation of a cellular structure.

В качестве несущей основы 1 ячеистой конструкции могут использовать материал низкой плотности 4, например легкую ткань или нетканый материал низкой плотности. В этом случае компактные массивные элементы 2 расположены по всей поверхности несущей основы 1 дискретно с образованием ячеистой конструкции.As the supporting base 1 of the honeycomb structure, low-density material 4 can be used, for example, lightweight fabric or low-density non-woven material. In this case, the compact massive elements 2 are located on the entire surface of the carrier base 1 discretely with the formation of a cellular structure.

Устройство для защиты функционирует следующим образом.The protection device operates as follows.

При высокоскоростном ударном взаимодействии ударника (космической частицы) (см. фиг.3 - иллюстрация фрагментации с защитным экраном) происходит проникание компактных массивных элементов 2 внутрь ударника. Элементы 2 глубоко внедряются в ударник, что, во-первых, увеличивает дисперсность разрушения ударника и, во-вторых, увеличивает угол разлета фрагментов. Эти два фактора обеспечивают уменьшение плотности импульса на защищаемой стенке и, тем самым, повышают противоударную стойкость защиты.When high-speed impact interaction of the projectile (cosmic particle) (see figure 3 - illustration of fragmentation with a protective screen) is the penetration of compact massive elements 2 inside the projectile. Elements 2 are deeply embedded in the projectile, which, firstly, increases the dispersion of the destruction of the projectile and, secondly, increases the angle of expansion of the fragments. These two factors provide a decrease in the pulse density on the protected wall and, thus, increase the shock resistance of the protection.

Для усиления эффекта воздействия элементы 2 целесообразно изготавливать из высокоплотного материала, в качестве которого используют или алюминий, или сталь, или медь, или композиционные материалы, включающие вольфрам, в частности, сплав вольфрам-никель-железо.To enhance the effect of exposure, elements 2 are expediently made of high-density material, which is used either aluminum, or steel, or copper, or composite materials, including tungsten, in particular, tungsten-nickel-iron alloy.

Материал компактных массивных элементов целесообразно выбирать, исходя из прогноза наиболее вероятной скорости опасной частицы с учетом проникающей способности элемента при их ударном взаимодействии.It is advisable to choose the material of compact massive elements based on the forecast of the most probable velocity of a dangerous particle, taking into account the penetrating ability of the element during their impact interaction.

Алюминий как материал компактных элементов экрана ячеистой структуры предпочтительнее для тех зон, для которых вероятность попадания опасной частицы со скоростями менее 2.5-3 км/с ничтожно мала, так как проникающая способность частицы при этих скоростях высока из-за сохранения ее целостности при ударе. Для разрушения частицы при указанных скоростях удара необходимо использовать компактные элементы из более плотного материала. В этом случае предпочтение может быть отдано стали из-за ее низкой стоимости. Медь вследствие ее высокой пластичности при внедрении в алюминиевую преграду оказывает расталкивающее действие на стенки кратера, что способствует разрушению частицы. Положительный эффект вольфрама - его высокая плотность, обеспечивающая его повышенную компактность и, как следствие, высокую проникающую способность, что важно для разрушения ударяющей частицы.Aluminum, as the material of compact screen elements of a cellular structure, is preferable for those zones for which the probability of a hazardous particle with velocities less than 2.5-3 km / s is negligible, since the penetrating ability of a particle at these speeds is high due to the preservation of its integrity upon impact. To destroy a particle at the indicated impact speeds, it is necessary to use compact elements from a denser material. In this case, steel may be preferred because of its low cost. Due to its high ductility, copper, when introduced into an aluminum barrier, has a repulsive effect on the walls of the crater, which contributes to the destruction of the particle. A positive effect of tungsten is its high density, which ensures its increased compactness and, as a result, high penetrating ability, which is important for the destruction of an impact particle.

Положительный эффект от использования предлагаемой конструкции защитного экрана - это повышение дисперсности разрушения ударяющей частицы и увеличение скорости поперечного разлета фрагментов, которое обеспечивается за счет внедрения компактных частиц в ударяющую частицу. Именно внедрение обеспечивает более сильное воздействие на частицу.A positive effect from the use of the proposed design of the protective shield is an increase in the dispersion of the destruction of the impacting particle and an increase in the speed of the transverse expansion of fragments, which is ensured by the introduction of compact particles into the impacting particle. It is the introduction that provides a stronger effect on the particle.

В настоящее время широко используются сплошные экраны (обычно алюминиевая пластина). При ударе по такой пластине с высокой скоростью частица и часть экрана разрушается, или расплавляется, или даже переходит в газовую фазу (в зависимости от скорости удара), но материал пластины не проникает в ударник. В случае сеточного экрана, которые также используются, проволока сетки проникает в материал ударника на некоторую глубину. Предлагаемое использование компактных частиц увеличивает глубину проникания и, тем самым, разрушающее действие указанных вариантов экранов. Ячейки сеток - свободная область, через которую течет материал ударника. Сплошной низкоплотный материал не будет препятствием для такого течения в промежутках между компактными частицами вследствие его низкой плотности.Currently, solid screens (usually an aluminum plate) are widely used. When hitting such a plate with a high speed, the particle and part of the screen are destroyed, or melted, or even go into the gas phase (depending on the speed of impact), but the material of the plate does not penetrate the striker. In the case of the mesh screen, which are also used, the mesh wire penetrates the drummer material to a certain depth. The proposed use of compact particles increases the penetration depth and, thereby, the destructive effect of these screen options. The mesh cells are the free area through which the striker material flows. Continuous low-density material will not be an obstacle to such a flow in the gaps between compact particles due to its low density.

Таким образом, предлагаемая конструкция защитного экрана обеспечивает большую скорость и глубину проникания элемента экрана в разрушаемую частицу, что способствует эффективности защиты и уменьшению массы защитной конструкции.Thus, the proposed design of the protective screen provides a greater speed and depth of penetration of the screen element into the destructible particle, which contributes to the effectiveness of protection and to reduce the mass of the protective structure.

Claims (5)

1. Устройство для защиты космических аппаратов и станций от высокоскоростного ударного воздействия частиц космической среды, включающее защитный экран, отличающееся тем, что защитный экран представляет собой ячеистую конструкцию, выполненную в виде дискретно расположенных и закрепленных на несущей основе компактных массивных элементов, при этом компактные массивные элементы выполнены из плотного материала, причем размер ячейки ячеистой конструкции не превышает половины, а размер компактного массивного элемента - одной четверти минимального характерного размера опасной частицы.1. A device for protecting spacecraft and stations from high-speed impact of particles of the space environment, including a protective screen, characterized in that the protective screen is a cellular structure made in the form of compact massive elements that are discretely located and mounted on a carrier base, while compact massive the elements are made of dense material, and the cell size of the cellular structure does not exceed half, and the size of the compact massive element is one quarter of a mini cial dangerous particle characteristic dimension. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве несущей основы использована сетка, при этом компактные массивные элементы закреплены в узлах сетки.2. The device according to claim 1, characterized in that a mesh is used as the carrier base, while compact massive elements are fixed in the nodes of the mesh. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве несущей основы использованы легкая ткань или нетканый материал низкой плотности.3. The device according to claim 1, characterized in that as the supporting base used light fabric or non-woven material of low density. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве плотного материала использованы или алюминий, или сталь, или медь, или композиционный материал, содержащий вольфрам.4. The device according to claim 1, characterized in that either aluminum or steel, or copper, or a composite material containing tungsten is used as a dense material. 5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что в качестве композиционного материала использован сплав «вольфрам-никель-железо».5. The device according to claim 4, characterized in that the alloy “tungsten-nickel-iron” is used as a composite material.
RU2005138100/11A 2005-12-08 2005-12-08 Device for protection of spacecraft and space stations against impact action of space medium particles RU2299839C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005138100/11A RU2299839C1 (en) 2005-12-08 2005-12-08 Device for protection of spacecraft and space stations against impact action of space medium particles

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005138100/11A RU2299839C1 (en) 2005-12-08 2005-12-08 Device for protection of spacecraft and space stations against impact action of space medium particles

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2299839C1 true RU2299839C1 (en) 2007-05-27

Family

ID=38310669

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005138100/11A RU2299839C1 (en) 2005-12-08 2005-12-08 Device for protection of spacecraft and space stations against impact action of space medium particles

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2299839C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2623782C1 (en) * 2016-03-02 2017-06-29 Акционерное общество "Научно-производственное объединение им. С.А.Лавочкина" (АО "НПО Лавочкина") Screen for spacecraft protection from high speed impact actions of the space environment particles

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Eric L.Christiansen. Advanced meteoroid and debris shielding concepts. AIAA, 1990, p.90-1336. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2623782C1 (en) * 2016-03-02 2017-06-29 Акционерное общество "Научно-производственное объединение им. С.А.Лавочкина" (АО "НПО Лавочкина") Screen for spacecraft protection from high speed impact actions of the space environment particles

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Christiansen et al. Mesh double-bumper shield: a low-weight alternative for spacecraft meteoroid and orbital debris protection
US8590437B2 (en) Blast effect mitigating assembly using aerogels
US20060086243A1 (en) Explosive reactive armor with momentum transfer mechanism
KR20090127285A (en) Armor system and method for defeating high energy projectiles that include metal jets
JPH07104119B2 (en) Reactive armor wall structure
WO2010129109A1 (en) Blast wave effects reduction system
Grossman et al. Debris/micrometeoroid impacts and synergistic effects on spacecraft materials
RU2299838C1 (en) Device for protection of spacecraft and space stations against high-velocity impact action of space medium particles
RU2299839C1 (en) Device for protection of spacecraft and space stations against impact action of space medium particles
RU2204508C1 (en) Method of breaking fragments of space debris
Swift et al. Designing space vehicle shields for meteoroid protection: A new analysis
US10124917B2 (en) Shield assembly for protecting spacecraft
Lamontagne et al. Projectile density, impact angle and energy effects on hypervelocity impact damage to carbon fibre/peek composites
EP1342046B1 (en) A passive armour for protection against shaped charges
RU2680359C1 (en) Device for protection of space apparatus from high-speed shock exposure to particles of space garbage
RU2623782C1 (en) Screen for spacecraft protection from high speed impact actions of the space environment particles
Dobritsa et al. Protective properties of pleated wire mesh shields for spacecraft protection against meteoroids and space debris
Moritoh et al. Dynamic failure of steel under hypervelocity impact of polycarbonate up to 9 km/s
Klinkrad et al. Hypervelocity impact damage assessment and protection techniques
Sanchez et al. Consequences of asteroid fragmentation during impact hazard mitigation
Maclay et al. Topographically modified bumper concepts for spacecraft shielding
RU2006140763A (en) METHOD OF ANTIASTEROID PROTECTION
Ratcliff et al. Experimental Determination of Energy Partitioning in Microparticle Impacts at Velocities from 1 to 100 km/s
RU2652323C1 (en) Device for protection from cumulative jet and shell of explosion
Myagkov et al. Experimental investigation of ejecta generated by the hypervelocity impact of aluminum projectiles on continuous and mesh bumpers

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20171209